[发明专利]一种热风再流焊喷嘴风速准确计算方法

说明书

本发明公开了一种热风再流焊喷嘴风速准确计算方法，获取铝合金板监测点的温度数据，理论或根据经验确定出各个温区理论风速值，利用数值仿真软件建立温度场数值仿真模型；继而分析实测温度数据与相应数值仿真温度数据的差异，获取设计参数、约束条件和目标函数，建立所述温度场仿真模型与多学科优化分析软件相结合的优化修正模型；采用试验设计抽样方法进行抽样，构建设计参数和仿真与实测温度差的欧式距离响应的响应面模型，并进行局部搜索，完成对响应面模型的修正，输出修正后的喷嘴风速。将数值仿真分析与和优化设计相结合，并根据实测温度数据对喷嘴速度进行修正，得到准确的热风再流焊喷嘴风速值，提高再流焊工艺仿真模型的准确性。

技术领域

本发明涉及热风再流焊工艺温度场仿真模型修正技术领域，尤其涉及一种热风再流焊喷嘴风速准确计算方法。

背景技术

热风再流焊接工艺作为电子产品PCBA(Printed Circuit Board Assembly，简称PCBA)组装焊接最常用的工艺方法之一，其发展为电子产品的微型化、轻量化开辟了广阔的前景，热风再流焊工艺参数是PCBA组装工艺中最关键的工艺因素之一。随着产品体积越来越小、印制板组件的密度越来越高、热容分布越来越复杂，焊接工艺参数窗口越来越小，焊接工艺对焊接质量影响越发明显。目前热风再流焊接工艺参数设置普遍采用多次“实物试验-工艺参数调整”的方法来确定，需要耗费大量人力、物力及时间成本；而且，对于不能进行多次试验的PCBA产品而言，连这种繁琐方法都不能使用，缺乏有效对应方法。有限元仿真因周期短、成本低、不消耗实物产品等优势已成为再流焊PCBA温度场分析的重要方法。但受制于有限元仿真建模中的模型简化或假定，比如热风再流焊中的喷嘴风速在其寿命期间是动态变动的，但仿真中常常设定为一个经验值或理论近似值，而不是实际真实值，这将导致再流焊工艺温度场仿真结果出现偏差。当仿真中的设定值偏离实际值很大时，仿真结果偏差也将很大，从而不能达到工程上需要的准确度。目前仿真方法中的这些局限性，使得有限元仿真方法的结果不总是有效以及满足实际工程需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热风再流焊喷嘴风速准确计算方法，提高再流焊工艺仿真模型的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了一种热风再流焊喷嘴风速准确计算方法，包括：

获取铝合金板监测点的温度数据，计算各个温区的理论风速值；

利用数值仿真软件建立温度场仿真模型，并对比分析各个温区实测温度数据与对应数值仿真温度数据的差异；

获取设计参数、约束条件和目标函数，建立所述温度场仿真模型与多学科优化分析软件相结合的优化修正模型；

采用试验设计抽样方法进行抽样，构建设计参数和仿真与实测温度差的欧式距离响应的响应面模型；

对构建的响应面进行局部搜索，完成对响应面模型的修正，输出修正后的喷嘴风速。

其中，所述获取铝合金板监测点的温度数据，计算各个温区的理论风速值，包括：

获取各个温区的初始温度、终点温度、铝合金2A12-H112板的密度、定压热容和空气温度，基于设定公式或经验计算各个温区的理论风速值。

其中，所述利用数值仿真软件建立温度场仿真模型，并对比分析各个温区实测温度数据与对应数值仿真温度数据的差异，包括：

基于所述理论风速为初始条件，并获取喷嘴的温度和风速，利用数值仿真软件建立热风再流焊工艺温度场仿真模型，采用瞬态仿真分析方法，获得实际监测点的温度仿真数据，对比分析实测温度数据与相应数值仿真温度数据的温差偏差。

其中，所述获取设计参数、约束条件和目标函数，建立所述温度场仿真模型与多学科优化分析软件相结合的优化修正模型，包括：